Der Feuchte auf der Spur

P+F-Produktfokus: Neues aus der Feuchtemesstechnik

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18.06.2010 Die Feuchte in Feststoffen ist ein wichtiger Parameter, der die Qualität des Produktes stark beeinflusst und die Wirtschaftlichkeit einer Produktion wesentlich erhöhen kann. Aus diesem Grund ist die Messung und Überwachung des Feuchtegehalts ein unabdingbares Muss. Die P+F-Redaktion hat die neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet in einem Beitrag zusammengestellt.

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Unempfindlich gegen Störeinflüsse Klassische Laborverfahren zur Feuchtemessung wie Trockenwaage, Trocknungsofen oder Karl-Fischer-Titration scheiden aus, wenn kontinuierlich genaue Messwerte für die Regelung eines Prozesses oder zur Qualitätskontrolle benötigt werden. Mit der Mikrowellenresonanzmethode von Tews Elektronik liegt die Messrate bei über 600 Messungen/s. Damit können auch sehr schnell fließende Produkte gemessen werden. Für die online-Messung von Feuchte stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Die Feuchtemesssysteme sind aufgrund des verwendeten Messverfahrens gegen derartige Störeinflüsse unempfindlich. Die Prozessmessgeräte sind in robuster Industriequalität gefertigt. Für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen sind spezielle Ex-Schutz-Varianten lieferbar. Zur Ausgabe der Messwerte, zur Übergabe von Steuerungssignalen und zur Kommunikation mit der Leittechnik stehen alle gängigen Schnittstellen zur Verfügung.

Keinem Verschleiß ausgesetzt Mit den Mikrowellen-Messgeräten von Berthold Technologies zur Feuchtemessung kann die Materialfeuchte im laufenden Prozess überwacht werden. Die Messkomponenten kommen dabei nicht direkt mit dem Messgut in Berührung und sind keinerlei Verschleiß ausgesetzt. Durch die Erfassung eines großen Materialvolumens erzielen unsere Geräte ein Maximum an Repräsentativität. Das Feuchtemessgerät Micro-Polar bietet Möglichkeiten zur Messung an Schüttgütern, Suspensionen, Flüssigkeiten und Pasten. Bei Schüttgütern erfolgt die Messung am Förderband, Bunker oder Silo bzw. Schacht. Das System bietet die Möglichkeit, schwankende Schütthöhen mithilfe eines separaten Wegesensors, zum Beispiel Ultraschall, zu kompensieren. Im Falle schwankender Schüttgutdichten kann optional eine radiometrische Flächengewichtskompensation angeschlossen werden.

Im optimalen Frequenzbereich Die Trime-Technologie zur Bestimmung der Materialfeuchte misst den Stoffkennwert Dielektrizitätskonstante (DK) und arbeitet im optimalen Frequenzbereich zwischen 600?MHz und 1,2?GHz. Bei der Sonde Sono-Silo von Imko sind Sondenkopf und Elektronik modular aufgebaut; bei einem Verschleiß des Sondenkopfes kann dieser einfach ausgetauscht werden. Bei einer Abrasion am Sondenkopf ist keine Nachkalibrierung erforderlich. Die intelligente Vorverarbeitung der Messwerte mit fließender Mittelwertbildung, einstellbarem Filter und bis zu 15 Kalibrierkurven erfolgt bereits in der Sonde. Eine externe Auswerteelektronik wird in der Regel nicht benötigt. Zwei variabel einstellbare Analog-Ausgänge 0(4)…20?mA erlauben den problemlosen Anschluss an jede Steuerung.

Mit Selbstüberwachung Das digitale Feuchtemessprinzip des Feuchtemesssystems Humy 3000 von Mütec mit Selbstüberwachung gewährleistet eine höchstmögliche Genauigkeit und schließt Fehler bei der Übertragung aus. Bei der Messung wird im hochfrequenten Wellenbereich die Dielektrizitätskonstante und die hochfrequente Dämpfung des Feststoffes gemessen. Das Messverfahren ermöglicht eine kurze und einfache Kalibrierung sowie eine hohe Genauigkeit von bis zu 0,1?. Die Messsonde überträgt die Daten digital. Dies macht die Messwertübertragung störungsunempfindlich und lässt eine Distanz vom Sensor zur Auswerteeinheit bis zu 1 km zu. Weitere Kennzeichen sind hohe selektive Empfindlichkeit und hohe Messgenauigkeit, schnelle und einfache Kalibrierung sowie optional Atex-Version für Zone 20 und 2.

Optimierte Qualitätsüberwachung Michell Instruments hat mit dem QMA 2030 seine Basis an Technologien zur Feuchtemessung in Gasen verbreitert. Herzstück der neuen Technologie ist der neu entwickelte Sensor auf „Quarz Micro Balance“-Basis, auch als Schwingquarz-Prinzip bekannt. Der Schwingquarz-Sensor ist eine solide Basis für ein optimiertes Qualitätsüberwachungsverfahren und eignet sich für alle gängigen Gasherstellungsmethoden wie die Luftzerlegung und andere Verfahren zur Mischung von Industriegasen oder Bereitung von Reinstgasen. Das Messverfahren macht den Analysator zu einem hochgenauen und schnell ansprechenden System, ideal für schnelle langzeitstabile Messungen im Spurenfeuchtebereich. Es lassen sich Feuchtewerte im Bereich zwischen 0,1 und 2?000?ppm(V) überwachen, wobei die maximale Abweichung unter 10?% des Anzeigewertes bei einer Wiederholbarkeit von ±?5?% liegt. Durch die Kombination des weiten Messbereichs mit dem schnellen Ansprechverhalten sorgt der QMA 2030 dafür, dass Feuchteschwankungen rechtzeitig entgegengewirkt werden kann und Prozesse lückenlos überwacht sind.

Für sensible Anwendungen Weil Feuchtigkeit in Gasen und Druckluft erhebliche Schäden verursachen kann, sind regelmäßige Kontrollen wichtig. Das neueste Gerät für diesen Zweck heißt „Hydrobaby“ und kommt von Witt-Gasetechnik. Der Ein-Hand-Analysator wurde für den mobilen Einsatz entwickelt. Verbaut ist ein keramischer Metalloxyd-Sensor, der die Feuchtigkeit des Gases aus dem Taupunkt ermittelt. Dieses Verfahren gilt als überlegen: sehr schnelle und präzise Messungen, deutlich geringere Empfindlichkeit zur Umgebungstemperatur, kaum Messabweichungen (±?2?°C) sowie der große Messbereich von -?110 bis 20?°C bieten Vorteile im Vergleich zu alternativen Sensorsystemen. Damit eignet sich das Gerät selbst für sensible Anwendungen, beispielsweise in der Medizin, Pharmazie und der Biotechnologie. Klassische Einsatzbereiche sind die industrielle Prozessüberwachung, die Umwelttechnik, gasförmige Brennstoffe sowie zahlreiche Anwendungen für technische Gase und Luft wie im Metallbereich und in der Lebensmittelindustrie.

Verbesserte Stabilität
Umgebungen mit strengen Vorschriften und hohen Anforderungen in der Life Science Industrie und in Laboren erfordern exakte und zuverlässige Feuchte- und Temperaturmessungen. Verarbeitung, Verpackung und Lagerung setzen bei den Geräteherstellern für Pharmazie, Biotechnologie und Medizin stabile Umgebungsbedingungen voraus, damit höchste Produktivität und Qualität gewährleistet werden können. Die neue Hochleistungs-Feuchte- und Temperatursonde Humicap HMP110 von Vaisala ist dank ihrer verbesserten Langzeitstabilität ideal für diese Umgebungen geeignet. Die Feuchte- und Temperatursonde ist klein und kompakt, einfach zu integrieren, sehr wartungsfreundlich und problemlos austauschbar. Ihre hohe Leistungsfähigkeit, chemische Beständigkeit und Stabilität basieren auf der bewährten Humicap-Sensortechnologie. Die Sonde deckt den gesamten Feuchtebereich bei Temperaturen von -??40 bis 80?°C ab. Jede individuell eingestellte Sonde wird mit einem auf Nist rückführbaren Kalibrierzertifikat geliefert.

Rechenschieber zur Feuchterechnung Michell Instruments präsentiert einen Rechenschieber für alle gängigen Berechnungen im Bereich der absoluten und relativen Feuchte (%rF). Der Rechenschieber wurde unter Berücksichtigung vieler Kundenwünsche entwickelt und ist mit klaren und schnell verständlichen Formeln versehen. Das nützliche Werkzeug schließt auch praktische Definitionen und Gleichungen, wie beispielsweise für die ppm(v)-Umrechnung oder die Berechnung des Sättigungsdampfdrucks unter vorgegebenen Bedingungen ein.

Heftausgabe: Juni 2010

Über den Autor

Birgit Lind
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